一种射线跟踪信道仿真的电磁参数选取方法

为了满足未来无线通信中信道建模日益增高的精度需求,针对射线跟踪信道仿真中电磁参数难以准确确定这一实际问题,提出了一种射线跟踪信道仿真的电磁参数选取方法.该方法利用局部实测的无线电传播信息绘制出无线环境图,基于感知哈希算法快速对比实测与射线跟踪仿真的无线环境图,从而调整仿真环境中的电磁参数使仿真数据逼近测试结果.针对多种...     

太赫兹电波传播及信道特性

首先,综述太赫兹电波相较于低频电波传播的不同特性,包括气象因素和材料粗糙表面对电磁波的影响。接着,提出利用射线跟踪技术仅通过有限的信道测量数据校准目标场景中的三维环境模型以及材料电磁参数;然后,利用从射线跟踪仿真反演出的参数在类似场景中进行大量仿真,代替信道测量生成大量真实有效的全维度信道数据;最后,提取并分析信道特性,例如路径损耗、阴影衰落、莱斯K因子、均方根时延扩展、角度扩展及多普勒参数。2个案例研究是从室内桌面通信到室外智能车联网场景,分别代表了6G移动通信从近到远用例的两端,对于室外场景还额外考虑了不同气象条件下对信道参数的影响,对太赫兹系统的设计和评估具有重大意义。     

智能可控电磁表面信道建模

通过部署智能电磁表面来实现无线传播环境的智能重构是目前6G研究的一个关键,其信道建模是后续进行智能电磁表面规划部署、覆盖/容量及其他网络性能分析的基础.在基于地图(map-based)混合信道模型基础上,基于射线追踪及可控智能电磁表面反射模型给出了一种适用于智能电磁表面部署在复杂实际场景中的信道建模方法.该方法通过把电...     

面向新一代铁路移动通信的网络规划技术研究

为了解决铁路移动通信网络规划成本高且效率低的问题，满足铁路智能无线网络建设需求，以京沈客运专线为场景，研究了2.1 GHz频段下基于高性能射线跟踪的5G铁路专用移动通信（5G for railway, 5GR）智能无线网络规划技术.依托参考信号接收功率(reference signal receiving power, RSRP)高性能射线跟踪仿真得到电磁波在特定环境下传播时的信道特性和路径损耗，进而精准预算无线链路的RSRP和下行传输速率；同时将规划问题建模为多目标优化求解问题，使用遗传算法对基站参数进行分级规划，在RSRP覆盖达标的前提下，最大化下行传输速率，智能输出基站工参最优解.仿真结果表明该技术可以满足RSRP覆盖率和最大化下行传输速率的规划目标，为后续实现精准高效的5G-R无线网络规划和优化提供仿真支撑和参考.     

射线跟踪算法应用综述

5G网络部署场景对5G技术的网络规划的精度及准确度提出了更高的要求。要实现准确、高效、常态化的无线网络规划与优化,需要依托精准的无线信道模型和高效的仿真方法。受限于计算复杂度和计算能力,应用复杂度较高。近来,射线跟踪技术在愈发精细化、智能化的宽带无线通信时代越来越得到关注和认可     

面向高速铁路车站场景的多频段信道特性

为助力我国铁路数字化转型升级,需加快推进智能铁路的总体建设。以厦门北高铁车站为目标场景,结合我国铁路实际,采用射线跟踪(RT)技术对932 MHz、2.1 GHz、41 GHz和93.2 GHz 4个频段的铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)、铁路5G(5G-R)、毫米波通信系统3种制式的信道特性展开研究。依托高性能射线跟踪仿真,精准刻画了不同频段下高铁车站场景的电波传播特性,对多频段、多制式下的多维度信道特性进行比较和研究。结果表明,电波频率越高,无线信号覆盖范围越小;且经由散射体产生的多径越少,多径信号在时间域和空间域的色散程度越弱。本文研究基于高铁车站的应用场景,为铁路专用移动通信系统的设计与改善提供了相应的理论依据、数据支持。     

室内射线跟踪模拟退火参数校正方法

射线跟踪信道模型具有准确度高的特点,且能适用于复杂场景。但预测精度严重依赖于介电常数等预设参数,为此要利用反演方法对模型参数进行校正。文中以一个室内场景为例,采用模拟退火算法作为射线跟踪的参数校正方法,根据少量实测数值反推出某特定场景射线跟踪的最优参数,从而能够进行更精准的场强预测。     

山地场景下3D射线跟踪的应用分析

山地场景海拔落差较大,地势起伏且遮挡多,传播环境复杂。与传统SPM传播模型相比,3D射线跟踪模型更好的反应电磁传播的反射,绕射和衍射等场景且模型参数也更加丰富,因此,会更准确合理。本文主要通过在云南某山地场景进行CW测试,使用3D射线跟踪传播模型进行模型校正并分析模型校准的结果,深入分析了在山地场景采用3D射线跟踪传播模型的优势。     

塔架环境通信网络信道模型及性能研究

复杂塔架场景无线信道多径效应更为严重,本文结合射线追踪算法提出一种三维多径簇信道模型,该模型通过几何方法追踪每一条射线路径,并对大量接收射线进行分簇,获得簇时延与簇功率等模型参数,进而获得无线通信系统的误码率性能。针对真实的三维塔架分析信道模型参数,包括传播路径、时延、接收功率、误码性能等统计特性。数值仿真结果表明,本文推导理论结果与仿真结果一致,能够准确评估塔架环境的通信性能,可有效用于优化传感器网络的部署和性能评估等领域。      

基于改进射线跟踪法和BP神经网络算法的室外微蜂窝毫米波信道特性研究

在28 GHz与39 GHz毫米波频段室外微蜂窝场景下,基于改进射线跟踪法和反向传播(back propagation, BP)神经网络算法对毫米波单发单收信道及单发多收信道进行建模仿真研究. 在得到的无线信道仿真数据基础上,研究分析了毫米波信道的路径损耗、均方根(root-mean-square, RMS)时延扩展(delay spread, DS)、接收功率等传播特性. 通过与现有文献的测量结果对比分析验证了改进射线跟踪法的正确性与有效性. 通过BP神经网络方法拟合得到的路径损耗模型参数结果与改进射线跟踪法仿真得到的路径损耗参数结果对比发现,两者吻合程度很高,验证了BP神经网络算法能很好地对室外微蜂窝毫米波信道大尺度参数进行预测. 同时,文中给出了一种普遍适用的用来表征室外微蜂窝视距(line-of-sight, LoS)与非视距(non-line-of-sight, NLoS)场景下28 GHz与39 GHz毫米波信道的路径损耗模型. 结果表明:LoS场景下的RMS DS和接收功率都小于NLoS场景下得到的结果;LoS场景与NLoS场景下RMS DS、水平方向到达角、多径簇的个数累积分布函数均服从高斯分布;RMS DS在毫米波频段微蜂窝场景下,随着频率的升高而增大,到达接收端的多径成簇呈现稀疏性.     

Multi-ray channel modeling for programmable wireless environments in the terahertz band

Terahertz communication system based on programmable wireless environment allowed programming customization of electromagnetic wave propagation in the most suitable ways for different wireless devices.It could not only improve serious fading,interference and non-line-of-sight problems,but also significantly enhance the security and privacy of the system.The channel modeling of terahertz wireless communication in programmable wireless environment was focused.Firstly,a multi-ray channel model for terahertz-band programmable wireless environment was established based on ray tracing technology as well as the propagation model of line-of-sight and non-line-of-sight.Then,based on the established propagation model,reflection coefficient,the broadband channel capacity under the water-filling power allocation algorithm and the RMS delayed extension were further studied.The simulation and analysis results show that the programmable wireless environment greatly reduces the influence of path loss and multipath fading in terahertz wireless transmission through active interference in electromagnetic wave transmission,improves the transmission capacity of terahertz communication system,which provides a reference for the later design of terahertz communication system,especially indoor terahertz communication system.     

Marine Mobile Wireless Channel Modeling Based on Improved Spatial Partitioning Ray Tracing

In 5G era,it is expected to achieve wireless network coverage including offshore areas.Modeling of marine wireless channels is the basis of constructing a marine communication system.In this paper,a communication scene between an unmanned aerial vehicle(UAV)and a boat is simulated to study the marine wireless channel.Firstly,an improved spatial partitioning ray tracing algorithm is proposed to track the propagation path of electromagnetic waves at sea surface.Secondly,a mobile channel is simulated and modeled based on the track results.Finally,a loss measurement is carried out in the coastal waters based on the simple wireless channel loss measuring platform,and a path loss propagation model is built.Then we compare the actual measurement data with the simulation results and find that the two are have good consistency,which further verifies the reliability of the simulation.     

面向新一代移动通信的智能超表面技术综述

智能超表面（reconfigurable intelligent surface,RIS）技术是6G的潜在关键技术之一,具有低成本、低功耗和易部署等特点。通过智能地调控空间中的电磁波,RIS 可以辅助构建智能可控的无线电磁环境,从而为移动通信的发展提供一种新范式。首先,对 RIS 的基础原理、主要技术优势和应用场景进行了分析。其次,对RIS应用于通信传输中的信道估计、波束成形等关键技术进行了探讨,并给出了相关研究建议。最后,从硬件实现、算法设计和网络部署3个方面分析了目前RIS技术在实际应用中面临的主要挑战。     

Control, Computing and Communications: Technologies for the Twenty-First Century Model T

In the early twentieth century, the Model T Ford defined the desirable, affordable automobile, enabled by new technologies in mechanics, materials, and manufacturing. Control, computing, communications, and the underlying software are the technologies that will shape the personal mobility experience of the twenty-first century. While the Model T was self-contained, the external reach of wireless communication technologies will define the boundaries of the twenty-first century automobile, which will be only one component in a large intelligent transportation infrastructure. This paper reviews advances in control for safety, fuel economy and reduction of tailpipe emissions, and new directions in computing, communication and software, including the interaction of the automobile with consumer electronic devices and the intelligent transportation infrastructure     

基于射线追踪法的航空多径信道建模与仿真

针对航空通信中由于复杂地形环境引入的多径影响,介绍了一种基于射线追踪法的多径信道建模与仿真的方法。 Wireless Insite 是一种基于射线追踪法的无线信道仿真软件,采用该软件,以实际项目为例,对多径信道建模与仿真的方法进行了详细介绍,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明了提出的建模仿真方法用于分析航空飞行器多径效应的有效性。     

多场景卫星通信信道动态建模与仿真实现

面向智慧海洋、智慧农业等垂直行业场景的广覆盖无线接入需求,低轨卫星通信因其可靠的连接性、更宽广的覆盖能力以及超大带宽连接的巨大潜力而成为了下一代移动通信技术的重要组成部分.目前,针对低轨卫星通信的系统性信道建模流程与仿真方法仍相对匮乏,对于低轨卫星信道的高动态特性仍缺乏有效的建模方法,且大多模型仅能支持单场景通信环境.基于此,本文提出了一种模块化、高动态的多场景卫星通信信道建模机制,并据此设计实现了一套动态卫星信道建模仿真系统.该系统实现了流程化的建模思路,并引入了基于卫星信道高动态特性的动态参数更新方法.所设计的卫星通信信道建模与仿真机制能够生成卫星通信的信道大、小尺度参数与信道冲激响应,且对不同场景具有较好的适用性.     

车辆无线通信网络及其应用

文章介绍了车辆通信网的基本概念、网络架构、国际标准及关键技术,分析了其在物理层、媒体接入层、路由层、安全技术的研究热点问题,并讨论了其在智能交通、安全行车、导航和智能驾驶等方面的应用前景。